2.3.2.3 Genklonierung mit E. coli

Unter Genklonierung versteht man die Konstruktion von DNA-Molekülen mit neuen (zusätzlichen) Genen und ihre Expression in den erbgleichen Zellen eines Zellklons. Die gentechnisch veränderte DNA wird rekombinante DNA genannt. Bei der Genklonierung kommen folgende "Werkzeuge" zum Einsatz:

• DNA, in die die Fremd-DNA eingebaut wird (Vektor-DNA, Vehikel, Genfähre), z. B. Plasmide, Virus-DNA, etc.
• Ein Stück Fremd-DNA, das das gewünschte Gen enthält und in den Vektor eingefügt werden soll (Passagier-DNA).
• Zellen, die die rekombinante DNA enthalten und in die entsprechenden Genprodukte übersetzen sollen (Wirtszellen).
• Restriktionsenzyme, DNA-Ligase und eine Reihe anderer spezieller Enzyme, die für die Herstellung der rekombinanten DNA und deren Aufnahme durch die Wirtszellen benötigt werden.

Im Groben werden bei der Genklonierung folgende Arbeitsschritte durchlaufen:

• 1. Verdauung von Vektor- und Fremd-DNA mit geeigneten Restriktionsenzymen.
• 2. Verknüpfung der Spaltprodukte mit DNA-Ligase (Ligation).
• 3. Einführen der rekombinanten DNA in geeignete Wirtszellen (z. B. durch Transformation).
• 4. Vermehrung der Wirtszellen und Expression der rekombinanten DNA.
• 5. Identifizierung und Isolierung der Zellklone, die die gewünschte rekombinante DNA erhalten haben.